NASA tarafından geliştirilen AstroPix adlı yeni nesil gama ışını sensörü, 2027 yılı sonlarında fırlatılacak Fly Foundational Robots (Temel Uzay Robotları) görevinde robotik kol teknolojisi demosu kapsamında uzaya çıkacak.
Gama Işınları ve AstroPix’in Önemi
Gama ışınları, evrendeki en yüksek enerjiye sahip ışık formudur. Bilim insanları, Dünya atmosferindeki yıldırım oluşumları, Güneş’ten gelen güçlü patlamalar ve uzak galaksilerdaki kozmik çarpışmalar gibi olaylardan kaynaklanan gama ışınlarını gözlemlemektedir. AstroPix teknolojisi demosundaki sensörler, 20.000 ile 700.000 elektron volt arasındaki enerjiye sahip gama ışınlarını ölçmek üzere tasarlanmıştır. Karşılaştırma için görünür ışığın enerjisi yaklaşık 2 ile 3 elektron volt arasında değişmektedir.
NASA’nın mevcut Fermi Gama Işını Uzay Teleskopu ve Neil Gehrels Swift Gözlemevi gibi görevleri de daha yüksek enerjiler dahil olmak üzere gama ışınlarını gözlemlemektedir. Ancak 500.000 ile 1 milyon elektron volt arasındaki enerji aralığında mevcut dedektörlerin hassasiyeti düşüktür. Bu aralık, gama ışını patlamaları olarak adlandırılan birçok güçlü patlamanın en parlak şekilde parladığı bölgedir. Aynı zamanda kara delikler tarafından beslenen en büyük ve en uzak aktif galaksilerden beklenen en güçlü ışımaların da bu enerji bandında gözlemlenmesi beklenmektedir. AstroPix dedektörleri gelecek görevlerde üst üste dizilerek bu boşluğun doldurulması ve bu kozmik nesnelerin oluşum süreçlerinin daha iyi anlaşılması hedeflenmektedir.
Uzayda Test Zorlukları ve Fırsat
Maryland, Greenbelt’taki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde görev yapan AstroPix ekibi üyesi ve doktora sonrası araştırmacı Dan Violette, “Fly Foundational Robots uzay aracı da bir teknolojisi demosu olduğu için projeler birbiriyle uyumluydu” dedi. Violette, AstroPix’in gelecek bilim görevlerinde kullanılabilmesi için performansının kapsamlı biçimde test edilmesi gerektiğini belirterek, şöyle konuştu: “Benzer teknolojileri bilimsel balon görevinde uçurmuş bulunuyoruz ve mevcut prototip nihayetinde bir sonda roketi yükünün parçası olacak. Ancak bu uçuş fırsatlarının çoğu yalnızca yakın uzay ortamına ulaşabiliyor. Bizim gibi teknoloji demo sıklıkla yörüngeye çıkma fırsatı bulamaz.”
AstroPix Teknolojisi ve A-STEP Yükü
Her AstroPix çipi dört silikon piksel gama ışını dedektörü içermekte olup her dedektör 1.225 pikselden oluşmaktadadır. Çipler, cep telefonu kameralarındaki sensörlerle benzer şekilde çalışmaktadır.
AstroPix Uydu Teknolojisi Demo Yükü (A-STEP), Fly Foundational Robots görevinin Orbital Değişim Birimi içinde barındırılacaktır. Rocket Lab Robotics tarafından üretilen bu hareketli modül, uçuş sırasında robotik kol tarafından kaldırılıp yeniden konumlandırılacak ve robotik servis demosunun bir parçası olarak yörüngede işlemler gerçekleştirecektir. A-STEP yükü, yeniden konumlandırma işleminin ardından verilerini toplayacaktır. Astro Digital ise uzay aracını sağlayacaktır.
Orbital Değişim Birimi, bir yükü desteklemek için güç ve veri arayüzlerini barındıracak biçimde tasarlanmıştı ancak orijinal planda robotik kolun modülü içermeden yeniden konumlandırması öngörülmüştü. Görev gelişimi ilerledikçe, Fly Foundational Robots ekibi 11,8 inç (30 santimetre) küp içine sığabilecek ek bir teknoloji demosunu entegre ederek görevin değerini daha da artırma fırsatı tespit etmiştir.
NASA Başkanlığı’ndaki Uzay Teknolojisi Görev Müdürlüğü’nde Uzayda Servis, Montaj ve İmalat alanında kıdemli teknik lider Bo NaAz, “Birim, AstroPix ekibinin tasarlamını desteklemek için gerekli hacmi, gücü ve veri altyapısına sahipti” açıklamasını yaptı. NaAz şunları söyledi: “Fly Foundational Robots ile temel hedeflerimizden biri, yörüngede yüklerin robotik değiştirilmesini göstermek ve uydu ile uzay araçlarının tam bir görev maliyetinin küçük bir kısmıyla yükseltme ve iyileştirilmesini sağlamaktır. AstroPix’in kendi teknoloji demosunu yörüngede tamamlamasına izin vermek bir bonus niteliğindedir.”
Görev Detayları ve Finansman
AstroPix ekibi donanımlarını bu ayın sonunda teslim etmek üzere çalışmakta olup, donanım uzay aracına nihai entegrasyondan önce Fly Foundational Robots yüküne entegre edilecektir. Orbital Değişim Birimi, çipleri ve uçuş sırasında güç sağlama ile veri toplama ve iletimi için gerekli tüm elektronik bileşenleri barındıracaktır.
NASA’nın Fly Foundational Robots görevi, Uzay Teknolojisi Görev Müdürlüğü’nün Uzayda Servis, Montaj ve İmalat portfoyü aracılığıyla finanse edilmekte olup NASA Goddard’da yönetilmektedir. Rocket Lab Robotics, NASA Küçük İşletme Yenilikçi Araştırama Faz III ödülü aracılığıyla görevin robotik kol sistemini tedarik edecektir. Astro Digital ise kolun yörünge uçuş testini, California, Edwards’taki NASA Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi’nde yönetilen NASA Uçuş Fırsatları programı aracılığında barındıracaktır. AstroPix’in geliştirilmesi, NASA Başkanlığı’ndaki Bilim Görev Müdürlüğü Astrofizik Bölümü tarafından, ajansın Astrofizik Araştırma ve Analiz Programı ve Nancy Grace Roman Teknoloji Bursu aracılığında desteklenmiştir.
Daha fazla bilgi için: https://go.nasa.gov/3R28tWE
Yazan: Jeanette Kazmierczak
Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, Maryland
